随着年龄增长，分散注意力的因素过滤能力减弱：来自分散注意力因素正电位脑电图（ERP）的证据

《Neuropsychologia》：Reduced distractor filtering with age: Evidence from the distractor positivity ERP

　　罗莎·E·托雷斯 | 克里斯汀·萨拉胡布 | 凯伦·L·坎贝尔 | 斯蒂芬·M·埃姆里奇
加拿大安大略省圣凯瑟琳斯市布罗克大学心理学系

**摘要**
先前的行为研究表明，当给予正面和负面提示（例如，关注蓝色或忽略红色）时，年轻人和老年人能够以相似的程度利用这些信息。然而，老年人可能通过不同的认知和神经机制达到类似的行为表现。本研究旨在通过考察注意力过滤的神经基础来验证这一假设。年轻人和老年人被呈现正面（目标匹配）、负面（干扰物匹配）或中性提示，随后他们需要报告搜索目标的方向。我们发现，在给予目标匹配提示的情况下，两组参与者都适当关注了目标信息，这表现为更快的反应时间（RT）和与注意力选择增加相关的显著N2pc事件相关电位（ERP）。然而，只有年轻人在所有三种提示类型后都表现出对干扰物的抑制，表现为显著的干扰物阳性（PD）ERP。老年人则在任何条件下都没有表现出对干扰物的显著抑制，甚至在负面和中性提示后还表现出对干扰物的更多关注。因此，尽管行为证据表明年轻人和老年人在使用负面提示方面似乎相似，但神经证据表明老年人在这些提示后抑制干扰物的能力较弱。

**引言**
我们周围总是充满分散注意力的信息，为了完成手头的特定任务，我们必须忽略这些信息。例如，你可能坐在桌前试图工作，却不断受到电话通知的干扰。由于周围有大量信息（无论是相关的还是不相关的），我们使用选择性注意力来选择我们认为重要的信息并抑制无关的干扰（Conway & Engle, 1994; May et al., 1999）。选择性注意力可以通过视觉搜索任务中的注意力引导来帮助选择相关信息。例如，可以使用目标匹配或正面提示将注意力引导到目标特征上（即，关注红色；目标匹配提示），使人们能够选择性地关注相关信息（Carlisle et al., 2011）。或者，当干扰物的特征事先已知时，可以使用干扰物匹配或负面提示将注意力从干扰物上引导开（即，忽略/抑制蓝色；干扰物匹配提示）（Z. Zhang et al., 2020）。尽管负面提示可以有效地将注意力从干扰物上引导开，但由于其处理时间较长，效率较低（Addleman & St?rmer, 2022; Z. Zhang et al., 2020）。此外，当同时提供正面和负面提示时，参与者通常更倾向于使用正面提示，这表明与负面提示相比，正面提示可能更容易使用（Rajsic et al., 2020）。这种偏好表明大脑处理这两种提示的方式可能存在差异，暗示每种提示背后有不同的机制。

目前，有两种理论试图解释人们在视觉搜索任务中使用负面提示的方式。第一种是主动抑制理论，认为负面提示提供的干扰信息会被早期抑制。作为抑制过程的一部分，负面提示的特征仍然会被关注并解释，从而减少分配给这些干扰信息的注意力（Carlisle & Nitka, 2019; Sawaki & Luck, 2011）。另一种竞争理论提出了一种“搜索-破坏”方法，认为负面提示的物品在被抑制之前会短暂地获得一些注意力（Chang et al., 2019; Lahav et al., 2012; Moher & Egeth, 2012），即使干扰物足够强烈而无法被忽略，自上而下的机制仍可以将其从注意力中移除。为了验证这两种理论，萨拉胡布和埃姆里奇（2021）通过检查两种事件相关电位（ERP）——N2pc和PD——来研究对目标和干扰物的神经反应时间过程。N2pc成分是在刺激出现后200至300毫秒左右，在目标对侧观察到的负性电位，与对该半场的注意力分配有关（Eimer, 1996; Hickey et al., 2006）。另一方面，PD成分是在刺激出现后300至400毫秒左右，在干扰物对侧观察到的阳性电位，与抑制任务无关的信息有关（Burra & Kerzel, 2014; Gaspar & McDonald, 2014; Gaspelin et al., 2023; Hickey et al., 2009）。在萨拉胡布和埃姆里奇（2021）的研究中，年轻人和老年人被呈现正面或负面提示，以及一个中性条件，在该条件下没有提供关于即将出现的目标或干扰物颜色的信息（见图1）。目标和干扰物要么沿着中线呈现（在注视点上方/下方），要么在侧面呈现，从而可能引发N2pc或PD，提供某个项目是否被关注或抑制的证据。与“搜索-破坏”假设相反，在整个样本中都没有观察到对侧面干扰物的N2pc反应，表明在抑制之前注意力并未首先指向干扰物。然而，在负面提示条件下，N2pc幅度与状态焦虑的测量值相关，即状态焦虑较高的个体在面对干扰物时表现出更大的N2pc幅度，尽管行为上没有差异。因此，某些个体可能在抑制之前就将注意力导向负面提示的干扰物，而ERP测量可能对这些个体差异特别敏感。

**老年人可能更容易在抑制之前关注负面提示的干扰物**
有大量证据表明，与年轻人相比，老年人的抑制控制能力减弱（Campbell et al., 2020; Hasher & Zacks, 1988; Zuber et al., 2019）。老年人在面对干扰物时往往难以将注意力限制在目标信息上，并且反应速度较慢（Connelly et al., 1991; Lustig et al., 2006）。特别是在视觉搜索任务中，老年人在需要忽略干扰信息时表现出较低的认知控制能力（例如，Rabbitt, 1965）。与年轻人不同，老年人最初似乎会关注干扰物，然后再进行抑制（Schwarzkopp et al., 2016），这有时被称为随着年龄增长从主动控制转向被动控制（例如，Paxton et al., 2008）。老年人还难以在注意力已经被吸引后将其从干扰刺激上移开（Eich et al., 2018; Weeks et al., 2020），这可能导致他们的过滤延迟（Jost et al., 2011）。

**最新研究**
最近的一项研究考察了老年人和年轻人使用正面和负面提示过滤工作记忆中信息的能力（Torres et al., 2023）。该研究包括两个实验，参与者被呈现2个或4个不同颜色的显示项目，其中之一稍后会被测试。目标信息由三种不同类型的提示之一指示：正面、负面和中性。结果表明，与没有提示（中性提示）相比，两组参与者（年轻人和老年人）都从提示的存在中受益。然而，负面提示在工作记忆过滤方面的效果不如正面提示有效（Torres et al., 2023）。虽然年轻人和老年人在行为上似乎可以以相似的方式使用负面提示来引导注意力和抑制无关信息，但他们的神经反应可能揭示他们在处理这些信息时与年轻人不同，这与抑制老化的观点一致（Campbell et al., 2020; Hasher & Zacks, 1988; Zuber et al., 2019）。

**本研究**
在本研究中，我们考察了目标选择和干扰物抑制的神经时间过程，以确定老年人是否能够像年轻人一样使用正面和负面提示来过滤无关信息。具体来说，我们检查了N2pc（选择）和PD（抑制）ERP成分，以了解老年人如何使用不同类型的视觉搜索提示来处理目标和干扰物。虽然一些研究已经考察了N2pc的年龄差异（L. Li et al., 2013; Lien et al., 2011; Lorenzo-López et al., 2008; Pagano et al., 2015），但很少有研究（如果有的话）考察了老年人的PD。因此，本研究还旨在更一般地探讨这些成分的年龄差异。为此，我们让老年参与者执行与萨拉胡布和埃姆里奇（2021）相同的视觉搜索任务（包括正面、负面和中性提示），以便将我们的数据与他们的年轻人数据进行比较。我们假设老年人和年轻人在面对侧面目标时表现出相似的N2pc成分，尤其是在正面提示后，这与年龄增长后对目标的注意力增强效应一致。相反，我们预计老年人在面对侧面干扰物时表现出的PD成分会不如年轻人明显，因为他们应该不太能够抑制这些干扰物。此外，在负面提示条件下，PD成分的年龄差异可能尤为明显，因为老年人可能需要更长的时间来解除对这些干扰物的注意力（即“破坏”它们）。

**参与者**
本研究获得了[匿名]大学社会科学伦理委员会的批准，并按照其规定进行。数据收集时间为2023年6月至2024年5月。在排除任何不符合条件的数据后，共收集了60名年轻人的数据和57名老年人的数据。年轻人的数据（N = 48，7名男性，41名女性；17至30岁，M = 20.3，SD = 3.25）来自萨拉胡布和埃姆里奇（2021）的研究。

**视觉搜索表现**
为了评估提示类型对不同年龄组反应时间的影响，我们进行了3个提示类型（正面/负面/中性）× 2个年龄（年轻/老年）的混合方差分析（ANOVA）。当球形性被违反时，报告了Greenhouse–Geisser校正的自由度和p值。提示类型的主效应显著，F(1.312, 119.402) = 129.070，p < .001。年龄的主效应也显著，F(1,91) = 51.65，p < .001，因为老年人的反应时间总体较慢。

**讨论**
有充分的行为证据表明，年轻人和老年人都可以使用正面提示将注意力引导到相关的目标刺激上（Carlisle et al., 2011; Hartley, 1993; Quigley et al., 2010）。最近的研究表明，老年人也可以像年轻人一样使用负面提示成功过滤工作记忆中的无关信息（Torres et al., 2023）。在本研究中，我们旨在探讨其中的神经基础。